वृषाली धोंगडी
निसर्गातील परिसंस्थांचा समतोल राखण्यासाठी अन्नजाळ्या अतिशय महत्त्वाच्या असतात व त्यासोबतच चालणारे ऊर्जेचे हस्तांतरणसुद्धा महत्त्वाचे असते. हे ऊर्जेचे हस्तांतरण विविध परिस्थितिकीमध्ये अन्नसाखळ्यांच्या व अन्नजाळ्यांच्या माध्यमातून विविध पोषण पातळ्यांमध्ये होत असते. परिस्थितिकी संतुलन हे सर्व सजीवांसाठी आवश्यक असते.
अन्नसाखळीतील अनेकविध पोषण पातळ्या खालीलप्रमाणे आहेत.
- उत्पादक ही प्रथम पोषण पातळी
- प्राथमिक भक्षक ही द्वितीय पोषण पातळी
- द्वितीय भक्षक ही तृतीय पोषण पातळी
- तृतीय भक्षक ही चतुर्थ पोषण पातळी
गुंतागुंतीच्या आणि अनेक शाखा असलेल्या अन्नसाखळ्यांचा समूह म्हणजेच अन्नजाळे होय. ते सरळ रेषेत नसते. जास्तीत जास्त अन्नसाखळ्या एकमेकांशी जोडल्या गेल्या की त्यांचे अन्नजाळे तयार होते.
हेही वाचा – UPSC-MPSC : पर्यावरण व परिसंस्था संबंध
अन्नसाखळी ( Food chain ) म्हणजे काय ?
परिसंस्थेतील एका सजीवाकडून दुसर्‍या सजीवाकडे अन्नऊर्जेचे संक्रमण निम्नस्तरापासून ते उच्चस्तरापर्यंत होते म्हणजे खालच्या पोषण पातळीपासून वरच्या पोषण पातळीपर्यंत होते, याला अन्नसाखळी म्हणतात. सजीवाला अन्नाची गरज असते. अन्नसाखळीत अन्न मिळविणे आणि दुसर्‍याचे अन्न होणे ही प्रक्रिया सतत चालू असते. यामध्ये उत्पादकांपासून ते सर्वोच्च भक्षकापर्यंत अन्नऊर्जेचे क्रमवार ऊर्जांतरण होत असते. परिसंस्थेत अनेक अन्नसाखळ्या आढळतात. परिसंस्थेमध्ये वनस्पती, प्राणी व सूक्ष्मजीव एकत्र राहतात. प्रत्येक परिसंस्थेतील विविध जीवसमुदायांमध्ये उत्पादक, भक्षक व अपघटक असे मुख्य तीन गट असतात. या प्रत्येक गटाचे आपापले विशिष्ट कार्य असते.
अन्नसाखळी स्वयंपोषित सजीवांपासून सर्वोच्च भक्षकापर्यंत असते. वनस्पती स्वत:चे अन्न स्वत:च तयार करताना प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेद्वारे सौरऊर्जेचे रासायनिक ऊर्जेत रूपांतर करतात. यासाठी वनस्पतींकडून पाणी, कार्बन डाय-ऑक्साइड व हरितद्रव्यांचा (क्लोरोफिल) उपयोग केला जातो. यातून वनस्पती कर्बोदकांची (कार्बोहायड्रेटांची) निर्मिती करून अन्न म्हणून साठवून ठेवतात. म्हणजेच वनस्पती स्वयंनिर्मित अन्नावर जगतात व वाढतात. त्यामुळे वनस्पती उत्पादक ठरतात. तृणभक्षक प्राणी वनस्पतींचा अन्न म्हणून उपयोग करतात व वनस्पतींमध्ये साठवलेली ऊर्जा ग्रहण करतात. हे तृणभक्षक प्राणी मांसभक्षक प्राण्यांचे भक्ष्य असतात. म्हणजेच तृणभक्षक प्राण्यांकडून मांसभक्षक प्राण्यांकडे ऊर्जांतरण होते. यातच पुन्हा लहान मांसभक्षक प्राणी मोठ्या मांसभक्षक प्राण्यांचे भक्ष्य बनतात. मानव मात्र वनस्पती व प्राणी यांवर जगतो. याचाच अर्थ वनस्पती, शाकाहारी प्राणी, मांसाहारी प्राणी व मानव हे अन्नासाठी एकमेकांशी जोडले गेलेले आहेत. अशा अन्नसाखळीतून अन्नऊर्जा नेहमी निम्नपातळीवरील सजीवांकडून उच्च पातळीवरील सजीवांकडे संक्रमित होत जाते.
अन्नजाळे (Food web) म्हणजे काय?
प्रत्येक परिसंस्थेत अनेक अन्नसाखळ्या असतात. त्या परस्परसंबंधाने जोडल्या जाऊन अन्नजाळी तयार होते. परिसंस्थेमध्ये स्वयंपोषी वनस्पतींनी तयार केलेली अन्नऊर्जा एक किंवा एकापेक्षा अधिक भक्षकांद्वारे ग्रहण केली जाते. अन्नजाळी ही ऊर्जा विनिमयाची प्राथमिक स्तरापासून उच्च स्तरापर्यंतची ऊर्जा संक्रमित होणारी गुंतागुंतीची संरचना असते. एकच जीव एका परिसंस्थेत एकापेक्षा अधिक पातळ्यांवर राहू शकतो. एक भक्षक अनेक मार्गांनी भक्ष्य मिळवितो. एक जीव अनेक भक्षकांचे भक्ष्य असतो. एकाच परिसंस्थेत अनेक अन्नसाखळ्यांतील सजीव एकापेक्षा अनेक पोषण पातळ्यांमध्ये घटक असतात.
अन्नजाळीची सुरुवात उत्पादकापासून म्हणजेच हिरव्या वनस्पतीपासून होते. अन्नजाळीतील विविध अन्नसाखळ्या एकमेकींना जोडलेल्या असतात. अन्नजाळीतील सर्वोच्च पातळीवर मानव आहे; कारण तो सर्वभक्षी आहे. अनेक मार्गांनी तो अन्नजाळ्यानमधून आपले अन्न मिळवितो. विघटक कोणत्याही पातळीवर कार्यरत असतात. वनस्पती व प्राण्यांची मृत शरीरे हा त्यांचा ऊर्जास्रोत असतो. वेगवेगळ्या प्रकारचे सजीव वेगवेगळ्या ऊर्जा विनिमय स्तरांमध्ये एकमेकांशी संबंधित राहतात. उदा. गवताळ प्रदेशातील कुरण अन्नसाखळीत येते. काही वेळा उंदीरसुद्धा गवत खातात. उंदराचे प्रत्यक्षपणे बहिरी ससाण्याकडून किंवा सापाकडून भक्षण केले जाते. सापांना बहिरी ससाणे खातात. गवताळ परिसंस्थेतील अन्नजाळ्यांत पुढीलप्रमाणे अन्नसाखळ्या गुंफलेल्या आढळतात.
ऊर्जेचा मनोरा ( Energy pyramid ) म्हणजे काय?
अन्नसाखळीतील प्रत्येक पातळीला ‘पोषण पातळी’ असे म्हणतात. ‘पोषण पातळी’ म्हणजे अन्न प्राप्त करण्याचा स्तर. परिसंस्थेतील सर्व उत्पादकांची; ’प्रथम’ पोषण पातळी तयार होते. शाकाहारी प्राण्यांची ‘द्वितीय’ व प्रथम पातळीवरील मांसाहारी प्राण्यांची ‘तृतीय; पोषण पातळी तयार होते.
एखादा सजीव अन्नसाखळीत ठराविक पोषण पातळीवरच असतो असे नाही. कोणत्याही पोषण पातळीवरील सजीव, सूर्याकडून किंवा आधीच्या पोषण पातळीकडून मिळालेल्या सर्व ऊर्जेचे हस्तांतरण करत नाहीत. त्यापैकी काही ऊर्जा ते स्वतःच्या जीवन प्रक्रियांसाठी वापरतात याला लिंडमनचा सिद्धांत किंवा ऊर्जा विनिमय कार्यक्षमता नियम ( Lindman’s law of trophic efficiency ) म्हणतात. लिंडमननुसार प्रत्येक पोषण पातळीमधून उर्जेचे होणारे हस्तांतरण हे जवळपास १० टक्के असते व ९० टक्के ऊर्जा ही सजीवांच्या इतर प्रक्रियांमध्ये वापरली जाते. उदा. श्वसन, वाढ, हालचाल इत्यादी. जसे की काही ऊर्जा उष्णतेच्या रूपात शरीराच्या अंतर्गत क्रियांसाठी वापरली जाते. उरलेली ऊर्जा त्या सजीवाच्या शरीरात साठवली जाते व ती पुढच्या पोषण पातळीस उपलब्ध होते. ही ऊर्जा सर्वोच्च भक्षकाकडे पोचते तेव्हा तिचे काय होते? सर्वोच्च भक्षकातच ती अडकून राहते का? तो प्राणी जिवंत असेपर्यंत ती त्याच्या शरीरातच राहते. पण तो मेल्यानंतर त्याच्या मृत शरीराचे विघटन करणाऱ्या विघटकांना म्हणजे बुरशी , जिवाणू यांना ती ऊर्जा उपलब्ध होते.
प्रत्येक पोषण पातळीतून बाहेर पडणारी ऊर्जा ही पोषण पातळीला मिळणाऱ्या ऊर्जेपेक्षा कमी असते. म्हणून ऊर्जेचा मनोरा ( Pyramid ) हा नेहमी उभा तयार होतो.
निसर्गातील परिसंस्थांचा समतोल राखण्यासाठी अन्नजाळ्या अतिशय महत्त्वाच्या असतात व त्यासोबतच चालणारे ऊर्जेचे हस्तांतरणसुद्धा महत्त्वाचे असते. हे ऊर्जेचे हस्तांतरण विविध परिस्थितिकीमध्ये अन्नसाखळ्यांच्या व अन्नजाळ्यांच्या माध्यमातून विविध पोषण पातळ्यांमध्ये होत असते. परिस्थितिकी संतुलन हे सर्व सजीवांसाठी आवश्यक असते.
अन्नसाखळीतील अनेकविध पोषण पातळ्या खालीलप्रमाणे आहेत.
- उत्पादक ही प्रथम पोषण पातळी
- प्राथमिक भक्षक ही द्वितीय पोषण पातळी
- द्वितीय भक्षक ही तृतीय पोषण पातळी
- तृतीय भक्षक ही चतुर्थ पोषण पातळी
गुंतागुंतीच्या आणि अनेक शाखा असलेल्या अन्नसाखळ्यांचा समूह म्हणजेच अन्नजाळे होय. ते सरळ रेषेत नसते. जास्तीत जास्त अन्नसाखळ्या एकमेकांशी जोडल्या गेल्या की त्यांचे अन्नजाळे तयार होते.
हेही वाचा – UPSC-MPSC : पर्यावरण व परिसंस्था संबंध
अन्नसाखळी ( Food chain ) म्हणजे काय ?
परिसंस्थेतील एका सजीवाकडून दुसर्‍या सजीवाकडे अन्नऊर्जेचे संक्रमण निम्नस्तरापासून ते उच्चस्तरापर्यंत होते म्हणजे खालच्या पोषण पातळीपासून वरच्या पोषण पातळीपर्यंत होते, याला अन्नसाखळी म्हणतात. सजीवाला अन्नाची गरज असते. अन्नसाखळीत अन्न मिळविणे आणि दुसर्‍याचे अन्न होणे ही प्रक्रिया सतत चालू असते. यामध्ये उत्पादकांपासून ते सर्वोच्च भक्षकापर्यंत अन्नऊर्जेचे क्रमवार ऊर्जांतरण होत असते. परिसंस्थेत अनेक अन्नसाखळ्या आढळतात. परिसंस्थेमध्ये वनस्पती, प्राणी व सूक्ष्मजीव एकत्र राहतात. प्रत्येक परिसंस्थेतील विविध जीवसमुदायांमध्ये उत्पादक, भक्षक व अपघटक असे मुख्य तीन गट असतात. या प्रत्येक गटाचे आपापले विशिष्ट कार्य असते.
अन्नसाखळी स्वयंपोषित सजीवांपासून सर्वोच्च भक्षकापर्यंत असते. वनस्पती स्वत:चे अन्न स्वत:च तयार करताना प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेद्वारे सौरऊर्जेचे रासायनिक ऊर्जेत रूपांतर करतात. यासाठी वनस्पतींकडून पाणी, कार्बन डाय-ऑक्साइड व हरितद्रव्यांचा (क्लोरोफिल) उपयोग केला जातो. यातून वनस्पती कर्बोदकांची (कार्बोहायड्रेटांची) निर्मिती करून अन्न म्हणून साठवून ठेवतात. म्हणजेच वनस्पती स्वयंनिर्मित अन्नावर जगतात व वाढतात. त्यामुळे वनस्पती उत्पादक ठरतात. तृणभक्षक प्राणी वनस्पतींचा अन्न म्हणून उपयोग करतात व वनस्पतींमध्ये साठवलेली ऊर्जा ग्रहण करतात. हे तृणभक्षक प्राणी मांसभक्षक प्राण्यांचे भक्ष्य असतात. म्हणजेच तृणभक्षक प्राण्यांकडून मांसभक्षक प्राण्यांकडे ऊर्जांतरण होते. यातच पुन्हा लहान मांसभक्षक प्राणी मोठ्या मांसभक्षक प्राण्यांचे भक्ष्य बनतात. मानव मात्र वनस्पती व प्राणी यांवर जगतो. याचाच अर्थ वनस्पती, शाकाहारी प्राणी, मांसाहारी प्राणी व मानव हे अन्नासाठी एकमेकांशी जोडले गेलेले आहेत. अशा अन्नसाखळीतून अन्नऊर्जा नेहमी निम्नपातळीवरील सजीवांकडून उच्च पातळीवरील सजीवांकडे संक्रमित होत जाते.
अन्नजाळे (Food web) म्हणजे काय?
प्रत्येक परिसंस्थेत अनेक अन्नसाखळ्या असतात. त्या परस्परसंबंधाने जोडल्या जाऊन अन्नजाळी तयार होते. परिसंस्थेमध्ये स्वयंपोषी वनस्पतींनी तयार केलेली अन्नऊर्जा एक किंवा एकापेक्षा अधिक भक्षकांद्वारे ग्रहण केली जाते. अन्नजाळी ही ऊर्जा विनिमयाची प्राथमिक स्तरापासून उच्च स्तरापर्यंतची ऊर्जा संक्रमित होणारी गुंतागुंतीची संरचना असते. एकच जीव एका परिसंस्थेत एकापेक्षा अधिक पातळ्यांवर राहू शकतो. एक भक्षक अनेक मार्गांनी भक्ष्य मिळवितो. एक जीव अनेक भक्षकांचे भक्ष्य असतो. एकाच परिसंस्थेत अनेक अन्नसाखळ्यांतील सजीव एकापेक्षा अनेक पोषण पातळ्यांमध्ये घटक असतात.
अन्नजाळीची सुरुवात उत्पादकापासून म्हणजेच हिरव्या वनस्पतीपासून होते. अन्नजाळीतील विविध अन्नसाखळ्या एकमेकींना जोडलेल्या असतात. अन्नजाळीतील सर्वोच्च पातळीवर मानव आहे; कारण तो सर्वभक्षी आहे. अनेक मार्गांनी तो अन्नजाळ्यानमधून आपले अन्न मिळवितो. विघटक कोणत्याही पातळीवर कार्यरत असतात. वनस्पती व प्राण्यांची मृत शरीरे हा त्यांचा ऊर्जास्रोत असतो. वेगवेगळ्या प्रकारचे सजीव वेगवेगळ्या ऊर्जा विनिमय स्तरांमध्ये एकमेकांशी संबंधित राहतात. उदा. गवताळ प्रदेशातील कुरण अन्नसाखळीत येते. काही वेळा उंदीरसुद्धा गवत खातात. उंदराचे प्रत्यक्षपणे बहिरी ससाण्याकडून किंवा सापाकडून भक्षण केले जाते. सापांना बहिरी ससाणे खातात. गवताळ परिसंस्थेतील अन्नजाळ्यांत पुढीलप्रमाणे अन्नसाखळ्या गुंफलेल्या आढळतात.
ऊर्जेचा मनोरा ( Energy pyramid ) म्हणजे काय?
अन्नसाखळीतील प्रत्येक पातळीला ‘पोषण पातळी’ असे म्हणतात. ‘पोषण पातळी’ म्हणजे अन्न प्राप्त करण्याचा स्तर. परिसंस्थेतील सर्व उत्पादकांची; ’प्रथम’ पोषण पातळी तयार होते. शाकाहारी प्राण्यांची ‘द्वितीय’ व प्रथम पातळीवरील मांसाहारी प्राण्यांची ‘तृतीय; पोषण पातळी तयार होते.
एखादा सजीव अन्नसाखळीत ठराविक पोषण पातळीवरच असतो असे नाही. कोणत्याही पोषण पातळीवरील सजीव, सूर्याकडून किंवा आधीच्या पोषण पातळीकडून मिळालेल्या सर्व ऊर्जेचे हस्तांतरण करत नाहीत. त्यापैकी काही ऊर्जा ते स्वतःच्या जीवन प्रक्रियांसाठी वापरतात याला लिंडमनचा सिद्धांत किंवा ऊर्जा विनिमय कार्यक्षमता नियम ( Lindman’s law of trophic efficiency ) म्हणतात. लिंडमननुसार प्रत्येक पोषण पातळीमधून उर्जेचे होणारे हस्तांतरण हे जवळपास १० टक्के असते व ९० टक्के ऊर्जा ही सजीवांच्या इतर प्रक्रियांमध्ये वापरली जाते. उदा. श्वसन, वाढ, हालचाल इत्यादी. जसे की काही ऊर्जा उष्णतेच्या रूपात शरीराच्या अंतर्गत क्रियांसाठी वापरली जाते. उरलेली ऊर्जा त्या सजीवाच्या शरीरात साठवली जाते व ती पुढच्या पोषण पातळीस उपलब्ध होते. ही ऊर्जा सर्वोच्च भक्षकाकडे पोचते तेव्हा तिचे काय होते? सर्वोच्च भक्षकातच ती अडकून राहते का? तो प्राणी जिवंत असेपर्यंत ती त्याच्या शरीरातच राहते. पण तो मेल्यानंतर त्याच्या मृत शरीराचे विघटन करणाऱ्या विघटकांना म्हणजे बुरशी , जिवाणू यांना ती ऊर्जा उपलब्ध होते.
प्रत्येक पोषण पातळीतून बाहेर पडणारी ऊर्जा ही पोषण पातळीला मिळणाऱ्या ऊर्जेपेक्षा कमी असते. म्हणून ऊर्जेचा मनोरा ( Pyramid ) हा नेहमी उभा तयार होतो.
